Гидравлический расчет газопровода низкого давления пример

Средний рейтинг
Еще нет оценок

Пример расчета газопровода низкого давления

Исходные данные:

* Диаметр газопровода: 100 мм
* Длина газопровода: 1000 м
* Перепад давления на входе и выходе газопровода: 100 кПа
* Объемный расход газа: 100 м³/ч
* Температура газа: 20°С

Расчет:

1. Определение шероховатости трубы

Шероховатость трубы для стальных труб берется равной 0,01 мм.

2. Определение динамической вязкости газа

Для метана при температуре 20°С динамическая вязкость составляет 0,0115 мПа·с.

3. Определение плотности газа

При температуре 20°С плотность метана составляет 0,717 кг/м³.

4. Определение скорости газа

Скорость газа определяется по формуле:

«`
v = Q / (ρ · A)
«`

где:

* v — скорость газа, м/с
* Q — объемный расход газа, м³/ч
* ρ — плотность газа, кг/м³
* A — площадь поперечного сечения трубы, м²

Подставив значения в формулу, получаем:

«`
v = 100 / (0,717 · (π/4) · 0,1²) = 15,92 м/с
«`

5. Определение коэффициента трения

Коэффициент трения определяется по формуле Рейнольдса:

«`
f = (0,79 · ln(Re) — 1,64)²/Re
«`

где:

* f — коэффициент трения
* Re — число Рейнольдса

Число Рейнольдса определяется по формуле:

«`
Re = ρ · v · d / μ
«`

где:

* Re — число Рейнольдса
* ρ — плотность газа, кг/м³
* v — скорость газа, м/с
* d — диаметр трубы, м
* μ — динамическая вязкость газа, Па·с

Подставив значения в формулу, получаем:

«`
Re = 0,717 · 15,92 · 0,1 / 0,0115 = 101739
«`

Подставив полученное значение числа Рейнольдса в формулу для коэффициента трения, получаем:

«`
f = (0,79 · ln(101739) — 1,64)² / 101739 = 0,0048
«`

6. Определение потери давления

Потеря давления определяется по формуле Дарси-Вейсбаха:

«`
Δp = f · L · ρ · v² / (2 · d)
«`

где:

* Δp — потеря давления, Па
* f — коэффициент трения
* L — длина газопровода, м
* ρ — плотность газа, кг/м³
* v — скорость газа, м/с
* d — диаметр трубы, м

Подставив значения в формулу, получаем:

«`
Δp = 0,0048 · 1000 · 0,717 · 15,92² / (2 · 0,1) = 29591 Па
«`

7. Проверка правильности выбора диаметра трубы

Расчетная потеря давления не должна превышать заданный перепад давления. В данном случае:

«`
29591 Па < 100 кПа```Следовательно, выбранный диаметр трубы удовлетворяет условию гидравлического расчета.